فيلهلم رونتجن: الوهج الذي ما كان يجب أن يكون هناك

في 8 نوفمبر 1895، في غرفة مظلمة بجامعة فورتسبورغ (University of Würzburg)، لاحظ أستاذ الفيزياء البالغ من العمر خمسين عاماً وميضاً خافتاً على شاشة فلورية صغيرة على مسافة ما من أنبوب تفريغ كان قد غلفه تماماً بكرتون عازل للضوء. لم يكن من المفترض أن يصل إليه أي شيء. بعد سبعة أسابيع، كان قد صور عظام يد زوجته، وفي غضون أشهر كان الأطباء في أربع قارات ينظرون داخل مرضاهم. يمكن القول إنها أسرع رحلة من فضول المختبر إلى الممارسة السريرية في تاريخ العلم.

طفل وحيد بين بلدين

وُلد فيلهلم كونراد رونتجن (Wilhelm Conrad Röntgen) في 27 مارس 1845 في لينيب (Lennep)، في مقاطعة الراين السفلى بألمانيا، وكان الطفل الوحيد لتاجر أقمشة. عندما كان في الثالثة من عمره، انتقلت العائلة إلى أبلدورن (Apeldoorn) في هولندا، وأُرسل إلى مدرسة داخلية هناك. أظهر في وقت مبكر ميلاً ميكانيكياً وحباً مدى الحياة للهواء الطلق، ولم يفارقه أي منهما أبداً.

طُرد بسبب رسم لشخص آخر

في عام 1862 طُرد من المدرسة التقنية في أوتريخت (Utrecht)، متهماً خطأً بإنتاج كاريكاتير لأحد الأساتذة. كان ظلماً له عواقب حقيقية: فبدون الشهادة، أُغلق الطريق العادي إلى جامعة ألمانية في وجهه.

عمل على تجاوز ذلك. التحق بجامعة أوتريخت في عام 1865، ثم اجتاز امتحانات القبول للمدرسة المتعددة التقنيات في زيورخ (Zürich)، حيث درس الهندسة الميكانيكية وتتلمذ على يد رودولف كلاوزيوس (Rudolf Clausius) وأغسطس كونت (August Kundt). حصل على درجة الدكتوراه في زيورخ عام 1869 وأصبح مساعداً لكونت، متبعاً إياه إلى فورتسبورغ ثم ستراسبورغ (Strasbourg) — وهو التدريب الكلاسيكي لفيزياء القرن التاسع عشر في ألمانيا، والذي صقله كعالم تجريبي.

فترة التدريب الطويلة

ما تلا ذلك كان مسيرة مهنية من الكفاءة المستقرة وغير البراقة. حاضر في ستراسبورغ منذ عام 1874، وتولى منصب أستاذ في الأكاديمية الزراعية في هوهينهايم (Hohenheim) عام 1875، وعاد إلى ستراسبورغ كأستاذ للفيزياء في عام 1876، وانتقل إلى جيسن (Giessen) عام 1879، وفي عام 1888 حصل على الكرسي في فورتسبورغ، حيث انتُخب رئيساً للجامعة في عام 1893. عاش مع عائلته في شقة من سبع غرف في رونتجنرينغ 8 (Röntgenring 8) ودرّس الفيزياء التجريبية كاملة، خمس ساعات في الأسبوع، لفصل نمت أعداده من حوالي مئة طالب إلى مئة وخمسة وثمانين.

تراوحت أعماله المنشورة على مدى هذه العقود بشكل واسع ومتواضع: الحرارة النوعية للغازات، التوصيل الحراري في البلورات، الخصائص الكهربائية للكوارتز، تأثير الضغط على معاملات الانكسار للسوائل، التأثيرات الكهرومغناطيسية في الضوء المستقطب، انتشار أغشية الزيت على الماء. لم يكن في أي منها ما ينبئ بما هو قادم.

8 نوفمبر 1895

كان يدرس أشعة الكاثود — التدفقات التي تنتج عند تفريغ جهد عالٍ عبر أنبوب مفرغ تقريباً — وهو موضوع كان يُعمل عليه في المختبرات في جميع أنحاء أوروبا. قام رونتجن بتغليف الأنبوب بحيث لا يمكن للضوء المرئي الهروب، وأظلم المختبر، ولاحظ أن الشاشة المطلية ببلاتينوسيانيد الباريوم كانت تتوهج رغم كل شيء.

كان هناك إشعاع غير مرئي يمر عبر الورق المقوى. لم يكن يعرف ماهيته، وقد ذكر ذلك في الاسم: X-Strahlen، أو الأشعة السينية (X-rays)، وهو الرمز الجبري للمجهول. ثم، بدلاً من الإسراع بالنشر، أغلق على نفسه لمدة سبعة أسابيع ودرس الأشعة الجديدة بمنهجية — ما الذي تمر عبره، ما الذي يوقفها، وما الذي تفعله بلوحة فوتوغرافية.

اليد

في 22 ديسمبر 1895، صنع الصورة التي غيرت كل شيء: صورة شعاعية ليد زوجته، آنا بيرثا لودفيج (Anna Bertha Ludwig)، تظهر العظام في الداخل والخاتم في إصبعها. كانت أول صورة رونتجن، وكانت مقروءة بشكل فوري وشامل بطريقة لم تكن عليها أي نتيجة علمية من قبل.

قُرئت ورقته التمهيدية، Ueber eine neue Art von Strahlen — "عن نوع جديد من الأشعة" — أمام الجمعية الطبية الفيزيائية في فورتسبورغ في 28 ديسمبر 1895 ونُشرت على الفور تقريباً في وقائع الجمعية، في العدد الأخير من العام. في عرض توضيحي في 23 يناير 1896، اقترح عالم التشريح ألبرت فون كوليكر (Albert von Kölliker) من منصة الرئاسة أن تُسمى الأشعة باسم مكتشفها؛ وانفجرت القاعة بما يسجله أحد التقارير على أنه allgemeinen Jubelruf — هتاف عام.

أول الحاصلين على نوبل

في عام 1901 حصل رونتجن على أول جائزة نوبل في الفيزياء على الإطلاق، "اعترافاً بالخدمات الاستثنائية التي قدمها من خلال اكتشاف الأشعة الرائعة التي سُميت لاحقاً باسمه." ونظراً لخجله بطبعه، رفض إلقاء خطاب نوبل.

كان قد تزوج من آنا بيرثا لودفيج من زيورخ في عام 1872؛ وفي عام 1887 تبنى الزوجان ابنة أخيها جوزفين (Josephine). وصفه المعاصرون بأنه متواضع ومتحفظ بشكل مذهل، وكان أكثر سعادة أثناء تسلق الجبال. في عام 1900 تولى كرسي الفيزياء في ميونخ (Munich)، حيث بقي لبقية حياته. توفي هناك في 10 فبراير 1923 بسبب سرطان الأمعاء.

لماذا يُدعى فيلهلم عبقرياً

القضية لا تعتمد على القوة النظرية، وهي أكثر إثارة للاهتمام بسبب ذلك. كانت أنابيب أشعة الكاثود تعمل في عشرات المختبرات الأوروبية في تسعينيات القرن التاسع عشر، ومن المؤكد تقريباً أن العديد من الفيزيائيين قد أنتجوا الأشعة السينية بالفعل دون أن يدركوا أن شيئاً غير عادي قد حدث. كانت موهبة رونتجن هي الأصعب في التسمية: انتباه منضبط للغاية لدرجة أن وهجاً خافتاً في الجزء الخطأ من غرفة مظلمة سُجل كحقيقة تتطلب تفسيراً بدلاً من كونها إزعاجاً يتم تجاهله.

ما تلا ذلك هو الدليل الحقيقي. لم يعلن؛ عمل بمفرده لمدة سبعة أسابيع وأنتج ورقة أولى مؤسسة بدقة شديدة لدرجة أنها لم تكن بحاجة إلى أي تصحيح تقريباً. جاء الحكم المؤسسي سريعاً وكان لا لبس فيه — أول جائزة نوبل في الفيزياء تُمنح على الإطلاق، وقاعة مليئة بالعلماء يهتفون لاقتراح وضع اسمه على الظاهرة.

الحالة المعاكسة مباشرة ومن المحتمل أنه كان سيؤيد معظمها. لقد اكتشف الأشعة؛ لكنه لم يشرحها، والحرف X في الاسم هو اعتراف بذلك. كان تحديد طبيعتها كإشعاع كهرومغناطيسي قصير الموجة عملاً لفيزيائيين آخرين في السنوات التالية. كانت أبحاثه السابقة التي استمرت ثلاثين عاماً — الغازات، البلورات، الكوارتز، أغشية الزيت — عملاً من الدرجة الثانية قادراً لم يترك أي أثر. هناك عنصر لا يمكن اختزاله من الحظ في القصة، ولم يتظاهر رونتجن أبداً بخلاف ذلك. لم يؤسس مدرسة، ولم يترك إطاراً نظرياً، وكان متحفظاً لدرجة أنه لم يلقِ حتى محاضرة نوبل. سواء كان ذلك يضيف إلى العبقرية، أو إلى أكثر فعل ملاحظة تأثيراً في العلم الحديث، هو سؤال عادل.

الإرث

منحت الأشعة السينية الطب أول رؤية له للجزء الداخلي الحي من الجسم، ومنحت الفيزياء الأداة التي ستكشف لاحقاً عن بنية البلورات والمادة نفسها. اكتشاف تم في غرفة مظلمة في سبعة أسابيع من قبل رجل واحد دقيق لا يزال، كل يوم، في كل مستشفى على وجه الأرض.